KR100466793B1 - 석재가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석재가공장치에 관한 것으로,특히 건축자재 또는 토목자재로 사용하는 석재중 곡면부분의 가공 및 연마를 신속간편하게 자동으로 할 수 있게 하기 위한 것이다.

주지된 바와 같이 건축자재 또는 토목자재로 사용되는 석재중 곡면처리된 석재는 숙련된 작업자가 절단기, 연마기 등을 이용하여 일일히 수작업으로 가공한후 연마함으로써, 호환성을 기대 할 수 없었고, 또 수작업으로 가공 생산함에 따라 생산성 저조, 제조원가 극대화 및 불량발생빈도가 매우 높을 수 밖에 없었다.

다시말하면, 도로와 인도사이에 설치되는 경계석중 곡면화된 경계석이나 건축물, 조경용 곡면석 등은 숙련된 작업자가 가공하더라도 수작업가공이므로 가공에 따른 시간이 과다소요될 수 밖에 없고, 호환성이 전혀 없으며, 가공과정에서 불량발생률도 높아 제조원가가 과다하게 소요되면서도 신뢰성이 크게 떨어졌다는 것이다.

이에 본 발명은 건축용 또는 토목용으로 사용되는 곡면석재를 매우 신속, 간편하게 자동 가공 할 수 있게 하는 자동 석재가공장치를 제공하려는데 목적이 있으며, 구성에 있어서는 다수의 원형컷터를 일정간격으로 고정설치한 측면 컷팅장치와, 석재를 수직방향으로 절단하는 수직컷팅장치, 그리고 곡면을 연마가공하는 곡면연마장치와, 석재의 양측면을 가공하는 측면가공장치 및 상기 석재가공기 전방에 설치되어 석재를 소정의 각도만큼 곡선이송하는 석재고정용 테이블과 상기 테이블을 일정한 곡률로 선회 왕복구동시키도록 레일을 설치한 기대로 구성하여 석재가공이 매우 신속간편하게 자동으로 이루어지게 끔 하였다.

또한 본 발명에 따르면, 석재를 가공함에 있어 기대에 설치되는 레일을 직선레일로 설치 이용하거나 반대곡률로 되게 끔 레일을 설치하면, 볼록한 형상은 물론, 오목한 형상, 직선형상, 빗변만 절삭한 형상 등, 당양한 형상의 석재를 가공생산 할 수도 있어, 사용이 지극히 편리하고도 유용하고, 더불어 안전성을 극대화 시킬 수 있으며, 가공비 등을 저렴화 할 수 있게 된다.

Description

석재가공장치{Processing device of stone}

본 발명은 석재가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축자재 또는 토목자재로 사용하는 석재를 직선 및 평면가공은 물론 곡면가공도 용이하게 할 수 있게 하려는 것이다.

주지된 바와 같이 석재를 건축자재 또는 토목자재로 활용하기 위해서는 원석을 적절한 크기로 절단한후, 이를 판넬이나 경계석, 블럭, 조경용블럭 등으로 가공하여야 하며, 통상 절단기를 이용하여 적절한 크기로 켜거나 절단한뒤, 외부로 노출되는 면은 연마가공하여 면처리함으로써 완성된다.

그러나 상기와 같은 각종 건축 및 토목자재를 가공하는 장치로는 통상 대형의 절단기와 핸드그라인더, 또는 핸드컷터 등을 이용하는 것이 고작이었으며, 이에 따라 작업자의 숙련도와 컨디션이 매우 중요하게 작용되었던 것이다.

또한, 건축자재나 토목자재로 사용되는 석재중 곡면처리 된 석재는 숙련된 작업자가 절단기나 연마기등을 이용하여 일일히 수작업으로 가공생산함에 따라 생산성저조, 제조원가 극대화 및 불량발생빈도가 매우 높을 수 밖에 없었다.

따라서 본 발명은 건축용 도는 토목용으로 사용되는 석재를 매우 신속간편하게 자동가공 할 수 있게 하는 자동석재가공장치를 제공하는데 목적이 있으며,

구성에 있어서는 다수의 원형컷터를 일정간격으로 고정설치한 측면컷팅장치와 석재를 수직방향으로 절단할 수 있으면서, 모서리가공도 용이하게 하는 수직컷팅장치, 그리고 곡면을 연마가공하는 곡면연마장치와, 석재의 양측면을 가공하는 측면가공장치 및 상기 석재가공기 전방에 설치되어 석재를 소정의 각도만큼 곡선 또는 직선 이송시키는 석재고정용 테이블과 상기 테이블을 일정한 곡률 또는 일직선으로 선회 왕복구동시키도록 레일을 설치한 기대로 구성하여 석재가공이 매우 신속간편하게 이루어지게 하려는 것이다.

도 1은 본 발명의 정면예시도

도 2는 본 발명의 측면예시도

도 3은 본 발명의 일부를 절개한 요부확대도

도 4는 도 3의 A-A'선단면도

도 5는 본 발명의 석재고정용 테이블을 안내하는 기대를 나타낸 평면예시도

도 6은 본 발명의 석재고정용 테이블의 작용상태를 나타낸 것으로 석재고정레일의 간격조절 및 회전각도를 조절하는 상태를 알 수 있게 한 것임

도 7은 본 발명의 석재고정용 테이블의 작용상태를 나나탠 것으로 석재양측면을 가공하는 상태를 나타낸 것임

도 8은 본 발명의 요부확대 분해사시도로서 측면가공장치에 대한 분해사시도

도 9는 측면가공장치의 일실시예를 나타낸 정면도

도 10은 도 9의 B-B'선단면도

도 11은 본 발명의 요부확대도로서 석재 선단부분을 가로방향으로 절단하는 상태를 나타낸 것임

도 12는 본 발명의 요부확대도로서 석재 선단부분을 수직방향으로 절단하는 상태를 나타낸 것임

도 13은 본 발명의 요부사시도로서 수직컷팅장치를 나타낸것임

석재를 직선형 또는 곡선형으로 절단가공 할 수 있도록 한 석재가공장치를 구성함에 있어서,

상기 석재가공장치(100)는 크게 석재가공부(101)와 석재이송부(102)로 분리구성하되,

석재가공부(101)에는 가공할 면을 일정한 간격과 깊이로 횡방향 절단하는 측면컷팅장치(1)와, 상기한 횡방향 절단이 끝난 상태에서 절단된 부분을 수직방향으로 절단시키는 수직컷팅장치(2), 그리고 석재의 절단면을 표면 연마시키는 연마장치(3)와 석재의 양측면을 가공하는 측면가공장치(4)를 모두 연결설치하여서 된 승강체(5)가 본체(101') 정면에 설치한 L.M가이드(71)와 수직으로 세워진 스크류우(72)를 타고 승강되도록 하되, 상기 본체(101') 상단에는 정.역회전이 가능한 모터(73)에 의해 구동하는 웜(74)과 웜휠(75)이 회전하면서 스크류우(72)를 회전시키고, 이에 따라 승강체(5)가 L.M가이드(71)에 안내되면서 상승 또는 하강위치를 조절 할 수 있게 하였으며, 더불어 상기 본체(101') 저면이 바닥에 설치한 안내레일(76)과 정.역회전이 이루어지는 모터(도시하지 않음)와 연결 설치되어 회전하는 스크류우(77)에 의해 전.후이송되게 끔 구성하였다.

또한, 상기 본체(101')는 하부에 스크류우(77)에 의해 안내레일(76)을 타고 이송하는 이송대(78)와 하부플렌지(79)로 구성하되, 이송대에는 "T"형홈(78')을 원형으로 형성하고, 하부플렌지(79)에는 일측에 구멍(79')을 형성하여 볼트(80) 및 너트(80')로서 체결고정함으로서 본체(101')의 회전각도조절이 가능하게 하였다.

또 상기 승강체(5)에 설치되는 측면컷팅장치(1)는 다수의 원판형칼날(11)을 주축(12)에 상.하일정한 간격으로 설치하여 다수개의 원판형칼날(11)이 동시에 회전하게 하고, 주축(12) 상단에는 풀리(13)를 설치하여 승강체(5) 배면위치에 설치한 모터(14)와 벨트(15)로 연결구동시켰다.

수직컷팅장치(2)는 승강체(5)의 정면위치에 설치하되, 도 13에서 보는 바와 같이 승강체(5)의 프레임(5') 측면에 고정설치되면서 경사각도 조절이 용이하도록 원호상의 안내구멍(21')을 가진 부채꼴모양의 조절프레임(21)을 설치하고,

상기 조절프레임(21) 선단에 공구홀더(22)를 설치하되, 공구홀더(22) 배면과 프레임(5')을 유니버셜조인트(23)로 연결구성하며, 공구홀더(22)에 원판형컷터(24)를 가진 핸드컷팅기(25)를 설치한후 결합고정용 밴드(26)로서 고정설치하고,

연마장치(5)는 주축(31)과 하우징(32), 그리고 연마용컷터(33)로 구성되고, 상기 하우징(32)이 승강체(5)의 저면 일측, 즉 측면컷팅장치(1)가 위치한 반대쪽에 설치고정되게 하되, 승강체(5) 상부에 설치한 모터(34)와 연마장치(3)의 주축(31)에 각각 풀리(35)(35')를 설치하여 벨트(36)로서 연결구동시키고,

측면가공장치(4)는 승강체(5) 양측에 설치하되, 승강체(5) 양측부에 안내홈(41')을 가진 보조블럭(41)을 고정설치하고, 상기 안내홈(41')에 장공(42')과 안내돌부(42")를 가진 이송블럭(42)를 볼트(43)로서 고정시키며, 상기 이송블럭(42)에 지지판(44)을 설치하여 지지판(44) 상면 중심부에 공구홀더(45)를 고정지지시키는 ""형 연결판(46)을 설치하되, 상기 연결판(46)의 평면판(46')과 수직판(46")에는 도 8에서 보는 바와 같이 원호상의 안내장공(47) 2개를 대향지게끔 형성하여, 안내장공(47)에 의해 공구홀더(45)의 각도조절이 매우 용이하게 이루어질 수 있게 하거나 또는 도 9와 도 10에서 보는 바와 같이 안내장공(47) 대신에 "T"형홈(49)을 형성하여 공구홀더(45)의 각도조절이 용이하게 이루어지도록 하였다.

또 상기 공구홀더(45)에는 원판형컷터(48')를 가진 핸드컷팅기(48)를 결합용 밴드등을 이용하여 고정설치하였다.

석재이송부(102)는, 일측끝단에 모터(61), 웜(62), 웜휠(63) 및 상기 웜휠(63)과 같은축에 설치된 체인휠(64)로 구성된 동력전달부(7)를 설치하고, 표면 적정위치에 다수의 안내용 체인휠(65a, 65b, 65c, 65d, 65e) 그리고 안내레일(66)을 설치한 기대(6)와 상기 안내레일(66)을 타고, 체인(67)에 의해 이송하는 이송대(8)로 구성하되, 상기 이송대(8)는 저면에 안내레일(66)에 밀착구동하는 안내롤러장치(81)와, 다수의 캐스터(82)가 설치되고, 이송대(8) 상면에는 두개의 석재고정용 바이스(84)와 두개의 석재고정레일(83)을 고정설치한 조절판(85)을 설치하며, 상기 조절판(85) 양측에 원호상의 안내장공(86)을 대향지게 형성하여 석재고정레일(83)의 각도조절이 원활하게 이루어질 수 있게 하고, 석재고정레일(83)의 바닥에 다수의 조절장공(87)을 천공하여 석재고정레일(83)의 좌.우폭조절이 가능하게 함으로써, 가공하고자 하는 석재의 크기에 따라 조절이 용이하게 이루어지게끔 하였다.

한편, 기대(6)위에 설치되는 안내레일(66)은 ""형 ""형 ""형 ""형 등 다양한 곡률로 다수 구비하여 가공하고자 하는 석재의 곡률에 따라 선택 설치하여 사용 할 수 있게 함으로써, 다양한 크기와 다양한 곡률의 석재를 얻을 수 있게 하였다.

또한 상기 안내레일(66)은 돌출된것 외에 기대에 오목하게 홈을 형성하여도 되는데, 이 경우에는 안내롤러장치(81)도 홈에 끼워진 상태로 작용되게 하는 것이 바람직하며, 따라서 안내레일에 대한 변형 및 변경도 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

그리고 본 발명의 장치에 따르면, 안내레일(66)을 곡선이 아닌 직선형으로 설치하였을때 블럭과 같은 직선형의 가공도 가능하며, 따라서 이러한 레일의 형상에 따른 변형은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 직선블럭 타잎의 석재는 물론 곡면형의 블럭도 가공가능하며, 특히 볼록형 석재나 오목형 석재 등을 가리지 않고 가공 할 수 있게된다.

즉, 본 발명에서 직선블럭 타잎의 석재를 가공할때는 먼저 기대(6) 위에 설치되는 안내레일을 직선형으로 구비하여 설치구성하면 되고, 곡면타잎의 석재를 가공하고자 할때는 안내레일을 곡선형으로 구비하여 설치구성하면 되는데, 상기 곡면타잎의 석재중 볼록형의 곡면을 가공하고자 할때는 안내레일을 볼록형으로 구비하고, 오목형의 곡선으로 가공하고자 할때는 오목형의 안내레일을 구비하면된다.

또 위와 같이 가공하고자 하는 석재의 형상, 크기 및 곡률에 따라 안내레일을 구비한뒤에는 가공하고자 하는 석재(10)를 이송대(8)에 설치된 석재고정레일(83) 위에 올린뒤, 석재고정용 바이스(84)로 고정설치하고, 모터(61)를 작동시켜 이송대(8)가 안내레일(66)을 타고 서서히 왕복이송되게 하되, 이 과정에서 석재가공부(101)가 유기적으로 작용하면서 석재를 가공하게 된다.

한편, 상기 석재가공부(101)의 작용을 살펴보면,

먼저, 가공할 석재(10)의 크기나 형상에 따라 가공위치나 높이 등을 조절하는데, 이는 정역회전이 이루어지는 모터(도시하지 않음)가 스크류우(77)를 연동시키면 바닥에 고정설치되는 안내레일(76)을 타고 본체(101')가 전.후방향으로 이송 조절되게 되며, 이 상태에서 본체(101') 상단에 설치된 정역회전이 가능한 모터(73)를 작동시켜 측면컷팅장치(1), 수직컷팅장치(2), 연마장치(3), 측면가공장치(4) 등이 설치된 승강체(4)를 승강시켜 가공 높이를 설정한 다음, 제일 먼저 측면컷팅장치(1)를 작동시켜 석재 표면을 가공하는데, 이때 상기 측면컷팅장치(1)는 다수의 원판형 칼날(11)이 주축(12)에 고정설치되어 회전하는 상태이므로,모터(61)로서 이송대(8)를 좌.우왕복 이송시키면 석재고정레일(83)과 석재고정용바이스(84)에 의해 고정된 석재가 느린속도로 이송되면서 석재정면에 일정한 깊이로 다수의 칼집, 즉 절단홈을 형성시키게 되고 이이서 측면컷팅장치(1)의 동작을 멈춘뒤, 수직컷팅장치(2)를 작동시킴과 동시에 승강체(5)를 모터(75)로서 하강시키면, 절단홈이 형성된 석재의 정면부분이 절단되면서 떨어져 나가게 된다.

이어서 연마장치(3)를 가동시킴과 동시에 이송대를 서서히 왕복이송시키면, 석재(10)의 정면부분이 가공완료되게 되며, 이 작업이 완료되면 이송대를 석재가공부(101) 정면 중앙에 중지시키고, 이 상태에서 측면가공장치(4)로서 측면가공을 마무리하면 된다.

또한, 본 발명에서는 상기한 측면가공장치(4)와 수직컷팅장치(2)의 각도조절을 원활하게 할 수 있고, 측면컷팅장치(1)에 설치된 원판형칼날(11)의 갯수 등도 가감 할 수 있어 가공할 부분의 크기, 모양등에 따라 조율 및 조절이 용이하며, 더불어 콘트롤박스 및 공지된 자동 제어회로를 이용하면 자동 및 양산 또한 용이하게 이루어질 수 있고, 상기 측면가공장치(4)를 비롯하여 수직컷팅장치(2) 등의 조절은 가공 할 석재의 정면 및 측면 형상에 따라 조절해주어야 한다.

그리고 본 발명의 장치로 가공이 가능한 석재의 형상 및 모양은 석재이송부(102)에 설치되는 레일과 매우 밀접한 관계가 있으므로, 레일이 직선형으로 형성 될 경우에는 직선블럭타잎의 석재가공이 용이하고, 볼록곡선으로 형성 될 경우는 정면이 볼록한 형상의 석재가공이 이루어지며, 반대로 오목한 형상으로 석재가공을 하고자 할 경우에는 레일의 곡률을 반대방향으로 형성된 것을 설치사용하면 된다.

또한 레일의 곡률을 다양한 크기로 형성하여 가공할 석재에 따라 적절히 선택사용 할 수도 있으며, 레일을 파형구조로 형성하면 석재정면이 파형의 굴곡부를 가진형상으로 형성되기 때문에 매우 다양한 형상과 모양 및 크기의 석재를 가공 할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 석재가공장치(100)는 석재가공부(101)와 석재이송부(102)로 분리구성하여 석재이송부(102)에 의해 석재가 레일의 형상을 따라 왕복이송하는 상태에서 석재가공부(101)가 작용하여 석재를 자동으로 가공 연마 할 수 있게 함으로써, 석재가공에 따른 인건비절감은 물론 석재의 호환성 증대, 그리고 생산성향상과 석재의 품질향상을 유도 할 수 있게 하는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 석재가공장치를 구성함에 있어서,

   석재가공장치(100)를 석재가공부(101)와 석재이송부(102)로 분리구성하되, 가공할 면을 일정한 간격과 깊이로 횡방향 절단하는 측면컷팅장치(1)와, 상기 횡방향절단이 끝난상태에서 절단된 부분을 수직방향으로 절단시키는 수직컷팅장치(2), 그리고 석재의 절단면을 표면연마시키는 통상의 연마장치(3)와, 석재의 양측면을 가공하는 통상의 측면가공장치(4) 등을 유기적으로 작동되도록 설치구성하여서 된 승강체(5)의 구성과:

   상기 승강체(5)를 승강시킬 수 있도록 본체(101') 정면에 구성한 통상의 L.M가이드(71)와, 상기 L.M가이드(71) 전방에 수직으로 세워지면서 정역회전이 가능한 모터(73) 및 웜(74)과 웜휠(75)에 의해 회전하여 승강체(5)를 승강시키는 통상의 스크류우(72)와;

   그리고 본체(101') 저면이 안내레일(76)에 결합되고, 정역회전이 이루어지는 별도의 모터(도시하지 않음)와 연결설치된 스크류우(77)에 의해 본체(101') 전체가 전후 이송되게 한 구성과;

   본체(101')는 하부에 스크류우(77)에 의해 안내레일(76)을 타고 이송하는 이송대(78)와 하부플렌지(79)로 구성하되, 이송대(78)는 "T"형홈(78')을 원형으로 형성하고 하부플렌지(79)에는 양측에 구멍(79')을 형성하여 볼트(80) 및 너트(80')로서 체결고정함으로써 본체(101')의 회전각도조절이 이루어지게 한 구성;

   이 유기적으로 결합구성된 석재가공부와

   일측 끝단에 모터(61), 웜(62), 웜휠(63) 및 상기 웜휠(63)과 같은축에 설치된 체인휠(64)로 구성된 동력전달부(7)가 설치되고, 표면 적정위치에 다수의 안내용 체인휠(65a)(65b)(65c)(65d)(65e), 그리고 안내레일(66)을 설치하여 된 기대(6)와;

   상기 기대(6)에 설치되는 안내레일(66)을 타고 체인(67)에 의해 이송하는 이송대(8)로 구성되는 석재이송부(102)가 유기적으로 결합되어 구성됨을 특징으로 하는 석재가공장치.
2. 1항에 있어서,

   측면컷팅장치(1)는 다수의 원판형칼날(11)을 주축(12)에 상.하일정한 간격으로 설치하여 다수개의 원판형칼날(11)이 동시에 회전하게 하고, 주축(12) 상단에 통상의 풀리(13)를 설치하여 모터(14)와 벨트로 연결구동시키고,

   수직컷팅장치(2)는 승강체(5)의 정면위치에 설치하되, 승강체(5)의 프레임(5') 측면에 고정설치하여 경사각도 조절이 용이하도록 원호상의 안내구멍(21')을 가진 부채꼴 모양의 조절프레임(21)을 설치하고, 상기 조절프레임(21) 선단에 공구홀더(22)를 설치하되, 공구홀더 배면과 프레임(5')을 유니버셜조인트(23)로 연결구성하며, 연마장치(3)는 주축(31)과 하우징(32), 그리고 연마용컷터(33)로 구성하되, 승강체(5) 상부에 설치한 모터(34)와 연마장치의 주축(31)에 각각 통상의 풀리(35)(35')를 설치하여 벨트(36)로서 연결구동시키고,

   측면가공장치(4)는 승강체(5) 양측에 설치하되, 승강체(5) 양측에 안내홈(41')을 가진 보조블럭(41)을 고정설치하고, 상기 안내홈(41')에 장공(42')과 안내돌부(42")를 가진 이송블럭(42)을 볼트(43)로서 고정시키며, 상기 이송블럭(42)에 지지판(44)을 설치하여 지지판(44) 상면 중심부에 공구홀더(45)를 고정지지시키는 ""형 연결판(46)을 설치하되, 상기 연결판(46)의 평면판(46')과 수직판(46")에는 원호상의 안내장공(47) 2개를 대향지게끔 형성하여 안내장공(47)에 의해 공구홀더(45)의 각도 조절이 이루어지게 하고, 상기 공구홀더(45)에는 원판형 컷터(48')를 가진 통상의 핸드컷팅기(48)를 결합용 밴드로서 고정설치함을 특징으로 하는 석재가공장치
3. 1항에 있어서,

   이송대(8)는 저면에 안내레일(66)에 밀착구동하는 안내롤러장치(81)와 통상의 캐스터(82)가 설치되고, 이송대(8) 상면에는 두개의 석재고정용 바이스(84)와 두개의 석재고정레일(83)을 고정설치한 조절판(85)을 설치하며, 상기 조절판(85) 양측에 원호상의 안내장공(86)을 대향지게 형성하여 석재고정레일(83)의 각도 조절이 원활하게 이루어지게 하고, 석재고정레일(83)의 바닥에 다수의 조절장공(87)을 천공하여 석재고정레일(83)의 좌.우폭 조절이 가능하게 함을 특징으로 하는 석재가공장치
4. 1항에 있어서,

   안내레일(66)은 가공하고자 하는 석재의 형상, 크기, 곡률 등에 따라 ""형 또는 ""형 또는"형이나 일직선형레일 중 어느 하나로 선택설치하여 사용함을 특징으로 하는 석재가공장치.
5. 2항에 있어서,

   측면가공장치(4)의 연결판(46)에 "T"형홈(49)을 형성함을 특징으로 하는 석재가공장치.